[發(fā)明專利]一種高韌性塑料模具鋼及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310713051.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN103710625A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳會(huì)亮;馬光亭;周平;霍孝新;黃少文;李艷;李新東;吳德發(fā);張梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/22
• 分類號(hào): C22C38/22;C21D8/02
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳;劉燦強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模具用鋼及其生產(chǎn)方法，更具體地講，本發(fā)明涉及一種高韌性塑料模具鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著汽車的輕型化和電器產(chǎn)品的大型化，對(duì)模具鋼使用性能的要求越來(lái)越高。要求模具鋼具有優(yōu)良的可加工性、熱處理變形小、尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。為了滿足以上使用要求，預(yù)硬型模具鋼的使用日益受到廣泛關(guān)注，此鋼種純凈度高，性能穩(wěn)定，硬度分布均勻，具有良好的加工性和表面光潔度。制造塑料模具的鋼板常用厚度規(guī)格為25-120mm，采用淬火處理和回火熱處理工藝生產(chǎn)的塑料模具，厚度方向硬度波動(dòng)較大，實(shí)際使用性能受到一定限制。

目前塑料模具用鋼板的原料多采用鑄錠開坯工藝生產(chǎn)，工序多，需要多次加熱，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種高韌性塑料模具鋼，所述模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.30～0.42%、Si0.20～0.50%、Mn0.75～1.00%、Cr1.50～2.00%、Mo0.25～0.50%、S≤0.015%、P≤0.025%、Als0.010～0.040%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，所述模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.36～0.40%、Si0.25～0.35%、Mn0.85～1.00%、Cr1.60～1.90%、Mo0.25～0.40%、S≤0.015%、P≤0.025%、Als0.015～0.030%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

更加優(yōu)選地，所述模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.37%、Si0.28%、Mn0.90%、Cr1.83%、Mo0.35%、S≤0.015%、P≤0.015%、Als：0.023%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明提供了一種高韌性塑料模具鋼的生產(chǎn)方法，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟：板坯加熱、軋制、鋼板緩冷、正火處理和回火熱處理。

優(yōu)選地，在板坯加熱步驟中，板坯加熱到1180～1220℃，加熱速度不高于7min/cm。

優(yōu)選地，在軋制步驟中，成品厚度大于50mm以上的鋼板在粗軋機(jī)前轉(zhuǎn)鋼，中間坯厚度與成品厚度比為2～4倍，精軋開軋溫度850～1000℃。

優(yōu)選地，在鋼板緩冷步驟中，緩冷溫度300～600℃。

優(yōu)選地，正火溫度850～900℃，正火保溫時(shí)間15～30min；回火溫度400～600℃，回火保溫時(shí)間5～15min。

根據(jù)本發(fā)明的高韌性塑料模具鋼的生產(chǎn)方法，通過(guò)采用正火+回火的熱處理工藝來(lái)生產(chǎn)模具用鋼，可以實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化，使產(chǎn)品硬度達(dá)到28～32HRC，硬度均勻性較好，夏比V型沖擊功達(dá)到80J以上，產(chǎn)品規(guī)格可覆蓋20～120mm。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種高韌性塑料模具鋼及其生產(chǎn)方法。

根據(jù)本發(fā)明的高韌性塑料模具鋼采用適當(dāng)添加Cr、Mo等合金元素，通過(guò)控制軋制工藝和正火+回火熱處理等工藝，得到了具有高強(qiáng)度、高耐磨和良好切削性能的模具用鋼。

具體地講，根據(jù)本發(fā)明的高韌性塑料模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.30～0.42%、Si0.20～0.50%、Mn0.75～1.00%、Cr1.50～2.00%、Mo0.25～0.50%、S≤0.015%、P≤0.025%、Als0.010～0.040%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的高韌性塑料模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.36～0.40%、Si0.25～0.35%、Mn0.85～1.00%、Cr1.60～1.90%、Mo0.25～0.40%、S≤0.015%、P≤0.025%、Als0.015～0.030%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

更加優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的高韌性塑料模具鋼的化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)為：C0.37%、Si0.28%、Mn0.90%、Cr1.83%、Mo0.35%、S≤0.015%、P≤0.015%、Als：0.023%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

碳是影響鋼材強(qiáng)度的最主要元素之一，碳含量越高強(qiáng)度越高，碳含量要適當(dāng)按照要求中上限控制，所以生產(chǎn)時(shí)C含量控制在0.36～0.38%范圍內(nèi)。

錳能夠降低熱脆性，提高熱加工性能，所以實(shí)際生產(chǎn)將Mn含量控制在0.85～1.00%。

磷在鋼中是一種易偏析元素，當(dāng)磷含量大于0.015%時(shí)，磷的偏析會(huì)急劇增加，并促使偏析帶硬度增加，導(dǎo)致鋼板的性能不均勻，根據(jù)產(chǎn)品性能要求和鋼廠實(shí)際工藝控制水平，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)將P含量控制在0.015%以下。